• Title/Summary/Keyword: 맥스웰 모델

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Analysis of Static Crack Growth in Asphalt Concrete using the Extended Finite Element Method (확장유한요소법을 이용한 아스팔트의 정적균열 성장 분석)

  • Zi, Goangseup;Yu, Sungmun;Thanh, Chau-Dinh;Mun, Sungho
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.4D
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    • pp.387-393
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    • 2010
  • This paper studies static crack growth of asphalt pavement using the extended finite element method (XFEM). To consider nonlinear characteristics of asphalt concrete, a viscoelastic constitutive equation using the Maxwell chain is used. And a linear cohesive crack model is used to regularize the crack. Instead of constructing the viscoelastic constitutive law from the Prony approximation of compliance and retardation time measured experimentally, we use a smooth log-power function which optimally fits experimental data and is infinitely differentiable. The partial moduli of the Maxwell chain from the log-power function make analysis easy because they change more smoothly in a more stable way than the ordinary method such as the least square method. Using the developed method, we can simulates the static crack growth test results satisfactorily.

Electromagnetic Force Calculation Using Magnetic Vector Potentials in 3-D Problems (자기벡터포텐셜을 이용한 3차원 전자력 계산)

  • 양재진;이복용;이기식
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.6 no.2
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    • pp.106-111
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    • 1996
  • Electric machines such as motors which have rmving parts are designed for producing mechanical force or torque. The accurate calculations of electromagnetic force and torque are important in the design these machines. Electromagnetic force calculation method using the results of Finite Element Method(FEM) has been presented variously in 2-D problems. Typically the Maxwell's Stress Tensor method and the method of virtual work are used. The former calculates forces by integrating the surface force densities which can be expressed in terms of Maxwell Stress Tensor(MST), and the latter by differentiating the electromagnetic energy with respect to the virtual dis¬placement of rigid bodies of interest. In the problems including current source, magnetic vector potentials(MVP) have rmstly been used as unknown variables for field analysis by a numerical method; e. g. FEM. This paper, thus, introduces the two both methods using MVP in 3-D case. To verify the usefulness of presented methods, a solenoid model is chosen and analyzed by 3-D and axisymmetric FEM. It is found that the force calculation results are in good agreement for several mesh schemes.

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Examples of One-Dimensional Dissipative Instabilities in Simple Shear Flow as Predicted by Differential Constitutive Equations (단순전단유동에서 미분 구성방정식의 일차원적 불안정거동예)

  • 권영돈
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.7 no.3
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    • pp.192-202
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    • 1995
  • 이연구에서는 유변학 구성방정식이 나타내는 일차원 불안정성의 몇가지 예를 보였 다. 안정성 해석을 위하여 맥스웰형 미분구성방정식 Giesekus, Leonov, Larson 모델을 선택 하였다. 나타난 불안정성은 단순전단유동에서의 정상유동곡석이 무제한적 단수증가성을 위 배할 때 발생한다. 단순전단유동에 부과된 섭동하에서 Giesekus와 Larson 모델이 일정영역 의 무델계수와 전단율속도값에서 불안정 거동은 관성력을 고려하지 않은 경우에도 발생함이 증명되었다. 끝으로 이러한 불안정 거동을 개선하는 몇가지 방법을 Leonv와 Giesekus 모델 에 대하여 제시하였다.

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The analysis of electron energy distribution function using the approximated collision cross section in the low-pressure mercury discharge (저압 수은 방전에서의 근사화한 충돌 단면적을 사용한 전자 에너지 분포함수 해석)

  • 류명선;이진우;지철근
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.3 no.4
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    • pp.49-56
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    • 1989
  • 약 이온화되어 있는 기체 방전에서 전자 에너지 분포함수는 계산상 어려움으로 인하여 맥스웰 분포를 가정하나 이러한 가정은 실제 방전내의 전자 에너지 분포함수와 차이를 보이게 된다. 본 논문에서는 저압 수은 방전에 대하여 전자온도, 관벽온도, 전자밀도, 포화증기압밀도를 변수로 사용하여 볼쯔만식을 해석하였다. 구성된 방정식으로부터 정상상태를 가정하여 구한 전자 에너지 분포함수는 보통 적용하는 맥스웰 분포와 꼬리부분에서는 많은 차이를 보였다. 특히 충돌 단면적을 에너지의 함수로 근사하여 식을 간략화함으로써 분포함수를 간편하게 구할 수 있으며 광범위하게 적용할 수 있는 방법을 제안하였다. 또한 명확한 이론에 근거한 해석적 모델을 제시하여 분포함수의 해석을 용이하게 하고 계산과정을 간편하게 하였다.

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Modeling of 3-D Interconnect Line Using ADI-FDTD Method (ADI-FDTD 방법을 이용한 3차원 인터커넥트 모델링)

  • Choe, Ik-Jun;Kim, Yeon-Tae;Won, Tae-Yeong
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.39 no.8
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    • pp.52-63
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    • 2002
  • In this paper, we developed a numerical analysis model by using ADI-FDTD method to analyze three-dimensional interconnect structure. We discretized maxwell's curl equation by using ADI-FDTD. We introduced PML(Perfectly Matched Layer) absorbing boundary condition to solve the effect of the reflected wave at the interface. Evaluating the numerical model of PML and ADI-FDTD, we simulated the electric field distribution in time domain. We compare standard FDTD with ADI-FDTD, and analysis the result.

The elastico-viscous effect in finite journal bearings (유한 저어널 베어링에서 점탄성의 영향)

  • Yoo, H. S.
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.5 no.4
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    • pp.34-40
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    • 1983
  • 점탄성유체 유동에 대하여 일반적으로 U.C맥스웰 모델 또는 올드로이드 B모델이 사용되지만 이러한 모델들은-매우 큰 전단율 영역인 윤활문제에서 믿기 힘든-수직응력의 크기가 전단율의 제곱에 비례함을 나타내므로, 본 연구에서는 수직응력 계수들 (.psi.,.psi.$_{2}$)이 가정될 수 있는 Criminale-Ericksen-Filbey모델이 사용되었다. 2차 수직응력계수는 다른 문제들에서와 같이 무시되었으며 Weissenberg수가 포함된 특수레이놀즈식이 유도되었다. 이 모델의 속도분포는 -2차원 약한 점탄성 유체에 대하여 증명된 바와 같이-뉴우톤 유체와 같이 가정되었다. 유도된 특수레이놀즈 식은 Weissenberg수를 1까지 계산되었으며 그 결과 점탄성유체가 유한저어널 베 어링에서 유리한 것으로 나타났지만 그 차가 미소하여 일반베어링에서 점탄성 윤활유의 영향이 무시됨을 보였다.

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A Study on the Characteritics of inductively Coupled Plasma by Numerical Simulation (수치해석에 의한 유도결합 플라즈마의 특성연구)

  • 김윤택;노영수;이홍식;황기웅
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.457-465
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    • 1994
  • 유도결합 플라즈마의 해석식으로 양극성 확산, 정상상태를 가정한 확산식, 열평형식과 변위전류 를 무시한 맥스웰 식을 사용하였다. 해석기법으로는 유한 차분법과 적분법을 축대칭 2차원(R, Z)모델에 적용하였다. 유도 결합 플라즈마장치의 RF 전력, 압력, 석영창 두께, 차폐부 높이에 따른 전자온도, 전자 밀도, 등가 정항 등가 인덕턴스 효율 결합계수 K, Q-factor의 변화를 구하였다. 특히 등가정항은 진공챔 버, 차폐부 및 코일의 손실저항을 고려하여 구하였다.

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A Finite Element Based PML Method for Time-domain Electromagnetic Wave Propagation Analysis (시간영역 전자기파 전파해석을 위한 유한요소기반 PML 기법)

  • Yi, Sang-Ri;Kim, Boyoung;Kang, Jun Won
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.28 no.2
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    • pp.123-130
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    • 2015
  • This paper presents a new formulation for transient simulations of microwave propagation in heterogeneous unbounded domains. In particular, perfectly-matched-layers(PMLs) are introduced to allow for wave absorption at artificial boundaries used to truncate the infinite extent of the physical domains. The development of the electromagnetic PML targets the application to engineering mechanics problems such as structural health monitoring and inverse medium problems. To formulate the PML for plane electromagnetic waves, a complex coordinate transformation is introduced to Maxwell's equations in the frequency-domain. Then the PML-endowed partial differential equations(PDEs) for transient electromagnetic waves are recovered by the application of the inverse Fourier transform to the frequency-domain equations. A mixed finite element method is employed to solve the time-domain PDEs for electric and magnetic fields in the PML-truncated domain. Numerical results are presented for plane microwaves propagating through concrete structures, and the accuracy of solutions is investigated by a series of error analyses.

NBI 가열 플라즈마에서 고속이온 분포의 수치적 계산 및 측정결과 비교

  • Wang, Seon-Jeong;Kim, Seon-Ho;Kim, Seong-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.263-263
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    • 2012
  • 핵융합 플라즈마에서의 고속이온은 NBI 및 ICRF에 의한 이온 가열과 핵융합 반응에 의하여 발생하며, 핵융합 반응률을 크게 하고 일차적으로 그 에너지를 전자에게 전달하는 특성을 갖는다. 따라서 핵융합을 지향하는 플라즈마에서는 그 성능을 나타내는 지표이기도 하면서, 맥스웰 분포를 갖는 열화 플라즈마의 수송특성을 크게 변화 시킨다. 또한 알펜파 등의 파동 또는 불안정성을 유발시키며 이로 인한 플라즈마 손실은 국지적인 일차벽의 가열을 유발할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 일반적인 기하학적 구조를 갖는 토카막에서의 NBI 가열에 의한 고속이온 발생과 위상공간에서의 수송 및 손실을 시간 의존적인 Fokker-Planck 방정식을 수치적으로 풀어서, 위치에 따른 고속이온 분포의 변화를 계산한다. NBI 입사의 기하학적 모델에서는 각 계산 위치에서의 피치각 변화와 stagnation point의 변화에 의한 영향을 고려하며, 일반적인 고속이온의 각종 모멘트 뿐 아니라 즉발 이온 손실률을 계산에 포함한다. 해석된 고속이온 분포는 중성입자 검출기에서 측정한 KSTAR 플라즈마의 고속이온 에너지 분포와 비교한다. 차후에는 본 연구에서 사용한 Fokker-Planck 출동연산자에 고주파 가열에 의한 고속이온발생 항을 추가하여 ICRF 가열에 의한 효과를 예측할 수 있도록 할 것이다.

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Numerical Modeling of Solid Alkaline Fuel Cell (고체 알칼리 연료전지 모델링)

  • Kim, Kyoungyoun;Sohn, Young-Jun;Choi, Young-Woo;Park, Seok-Hee;Kim, Chang-Soo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.98.1-98.1
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    • 2011
  • We present here an isothermal, one-dimensional, steady-state model for a solid alkaline fuel cell (SAFC) with an anion exchange membrane. The conducting ions now move from the cathode to the anode in SAFC. The water is produced at the anode and is also a stoichiometric reactant at the cathode as well as hydrogen and oxygen. In the present model, a net-water-per-proton flux ratio can be predicted and the water transport in the SAFC is explained for various operating conditions.

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